管式微波加熱器的製作方法
2023-06-12 11:04:51 2
專利名稱：管式微波加熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種加熱裝置，更確切地說是涉及一種利用微波感應使物體局部加熱的裝置。
利用微波感應原理，對材料或製品進行加熱已被廣泛應用於加工工業中的去溼烘乾、塗層乾燥、快速粘合和殺菌等。微波加熱具有加熱均勻、加熱時間短、質量好、較易實現溫度自動控制等優點。這種微波加熱器，加熱用的微波源主要是磁控管，還包括微波發射天線和溫度自動控制裝置等。
現有工程中，往往需要對材料或製品的某一局部甚至其內部的某一區域進行加熱，而其餘部分保持常溫，顯然微波爐一類的微波加熱器是無能為力的。
本實用新型的目的是設計一種對材料或物品的局部進行選擇加熱的微波加熱器，為適應實用化要求，還應具有成本低廉的優點。
本實用新型的微波加熱器由加熱器整機及微波發射頭兩部分部件組成，所述的加熱器整機包括以磁控管為主要部件的微波源，所述的微波發射頭包括微波發射天線及發射天線的固定裝置，本實用新型天線的固定裝置是由內管和外管套裝的管式結構，所述的微波發射天線通過內管管口的密封圈置於內管中，外管頂部封閉，並有與之軟密封的氣囊，外管側壁有可向氣囊充氣的進氣口、外管內壁中的氣道和氣囊中的出氣口，外管側壁有可向發射頭內通冷卻水的進水口，外管側壁還有可在外管頂部內壁處傳感加熱溫度並隔離發射頭冷卻水的熱敏元件引出線細管及引出口，所述的內管兩端開口，內管側壁有出水口。
本實用新型的加熱器，整機成本低廉，管式微波天線發射頭為分體結構，採用頂部氣囊，可通過調節充氣量使發射頭適配被加熱部位的形狀，並易於更換外管，實現選擇性加熱，水冷循環可保護被加熱物體以免溫升過高。
下面結合實施例附圖詳細說明本實用新型的技術附
圖1為微波加熱器整機原理圖。
附圖2為圖1中測溫及顯示電路原理圖。
附圖3為圖1中磁控管功率取樣及顯示電路原理圖。
附圖4為圖1中磁控管監測電路原理圖。
附圖5為圖1中控制電路原理圖。
附圖6為圖1中管式發射頭結構示意圖。
參見附圖1，圖中100為微波加熱器整機，200為微波天線發射頭，100中，B6為取樣用隔離變壓器，101為穩壓電源，輸出±15V，±5V電壓供整機中取樣電路用。
B5為控制變壓器，102為穩壓電源，輸出±15V、±5V、＋5V電壓供控制電路103用。
磁場變壓器B4，二極體整流橋104、提供磁控管工作磁場的磁場線圈105、106，自耦調壓器B1、高壓變壓器B2、二極體整流橋107、磁控管108、燈絲變壓器B3構成微波源，磁控管108輸出微波信號經隔離器109輸送到安裝在發射頭200內的天線110上，供發射。圖中繼電器動接點J1受控制電路103控制斷、合。圖中串接在B3初級線圈中的磁控管燈絲電流取樣電路111及其窗口比較器112，隔離電路113用於判斷燈絲電流異常情況，構成磁控管的監測電路，輸出送控制電路103，在磁控管出現異常，燈絲電流過大或過小時斷開繼電器J1動接點。串接在磁控管108陽極迴路中的功率取樣電路114及其功率顯示電路115，調節自耦變壓器B1，可調整磁控管功率並從顯示器上顯示。
安裝在微波天線發射頭200內的熱敏元件116，其傳感信號經導線送至整機100的測溫電路117，測溫電路117輸出溫度信號給溫度顯示器118顯示，並送控制電路103，在測試溫度超過預定溫度時斷開繼電器J1動接點。
圖中時間繼電器J2的作用為減少對磁控管108的電壓衝擊，開機時給B3提供低於220V的電壓，延時時間到後，再用220V供電，可延長磁控管壽命。
119為軸流風扇，用於風冷磁控管108。
實施例微波源頻率為915MHz，發射頭髮射能量為100W。
參見附圖2，為圖1中測溫電路117及溫度顯示電路118的實施電路，為減少微波源幹擾，本實施例熱敏元件採用熱敏電阻。置於發射頭內的熱敏電阻RX，(RX∥R1)＋R2與電阻(R3＋R4)、R5、R6構成平衡橋路，橋路平衡時，放大器1171輸出零電平，當RX阻值受熱變小時，橋路失去平衡。放大器1171輸出差動電壓，經放大、限幅送至A／D變換、解碼、驅動器1181(亦稱電壓表)，由三位共陽極七段數碼管1182顯示加熱溫度值。
參見附圖3，為圖1中磁控管功率取樣電路114及其功率顯示電路115的實施電路。取樣電路取磁控管陽極電流，轉為電壓，經限幅，送A／D變換、解碼、驅動器1141，由三位共陽極七段數碼管115顯示。
參見附圖4，為圖1中磁控管燈絲電流取樣電路111、窗口比較器112及隔離電路113的實施電路圖，取樣電路111取磁控管燈絲電流，轉為電壓信號。運放器1121、1122及與非門1123組成窗口比較器112。由三極體1131、光電隔離器1132、三極體1133、施密特觸發器1134組成隔離電路，當燈絲電流大於某預定值或小於另一預定值時，窗口比較器輸出高電位信號，1131及1133均導通，1134輸出高電平信號至控制電路103。
參見附圖5，為圖1中控制電路103的實施電路圖，來自測溫電路117和磁控管監控電路113的超溫信號和磁控管異常信號均控制斷開繼電器J1，切斷磁控管工作電源。
參見附圖6，微波天線發射頭200，由內管201、外管202套合而成。內管兩端開口，外管底端開口頂端封閉，外管202頂端有與之成軟密封的氣囊203，外管202底部側壁上有充氣口2021，外管內壁有氣道2022，位於外管頂部側壁氣囊密封處有與充氣口2021、氣道2022相通的出氣口2023，充氣口2021上有氣閥2024，外管202底部側壁上還有入水口2025和熱敏電阻RX引出線入口2026，入水口2025上有閥門2027。外管內壁有引線管2028，熱敏電阻RX置於引線管2028的頂部接近氣囊203處。
內管201底部為三通結構，包括出水口2011、備用出水口2012、閥門2015和天線插入口2013、204為密封圈，天線110經密封圈204定位在內管201中，天線110為軟導線，包括內導線1101和包覆在內導線外的屏蔽層1102，內管201上的一圈突起2014與外管202內壁成緊配合，冷卻水從外管入水口2025進入發射頭，由頂部流入內管201再從內管底部的出水口2011流出。氣體從外管充氣口2021充入、經氣道2022、出氣口2023進入氣囊203，控制充入的氣體可調整氣囊的形狀，使與被加熱部位同形貼緊。
本實用新型採用良好的屏蔽措施，除發射頭外，其餘部分的微波洩露均在標準之下。
權利要求1.一種管式微波加熱器，由加熱器整機和微波發射頭組成，所述的加熱器整機包括以磁控管為主要部件的微波源，所述的微波發射頭包括微波發射天線和微波發射天線的固定裝置，其特徵在於所述微波發射天線的固定裝置是由內管和外套套裝的管式結構，所述的微波發射天線通過管口的密封圈定位於內管中，外管頂部封閉並有與之成軟密封的氣囊，外管側壁有可向氣囊充氣的進氣口、氣道和位於氣囊中的出氣口，外管側壁有可向發射頭內通冷卻水的進水口，外管側壁還有可在外管頂部內壁處傳感加熱溫度並隔離發射頭冷卻水的熱敏元件引出線細管及引出口，所述的內管兩端開口，內管側壁有出水口。
2.根據權利要求1所述的管式微波加熱器，其特徵在於所述熱敏元件是熱敏電阻。
3.根據權利要求1所述的管式微波加熱器，其特徵在於所述的內管中的微波發射天線是內導體外包覆屏蔽層的軟線。
4.根據權利要求1所述的管式微波加熱器，其特徵在於所述內管有一圈可與外管內壁成緊配合的突起。
專利摘要本實用新型涉及一種利用微波感應使物件局部加熱的裝置，由整機和發射頭組成。整機包括以磁控管為主要部件的微波源，發射頭為內、外管套裝結構，天線通過密封圈置於內管中。外管頂端封閉，有與之成軟密封的氣囊。外管側壁有可向氣囊充氣的進氣口、內壁中的氣道和處於氣囊中的出氣口。外管側壁有向發射頭通冷卻水的進水口和傳感外管壁溫度的熱敏元件進線口。頂部開口的內管側壁有出水口。具和選擇加熱、可換外管，成本低的優點。
文檔編號H05B6/64GK2134021SQ9222103
公開日1993年5月19日 申請日期1992年9月28日 優先權日1992年9月28日
發明者劉剛, 馮立軍, 吳 民 申請人:北京貝林電子有限公司(中外合資), 中國電子器材總公司